Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
REGULAÇÃO DE TENSÃO NAS SUBESTAÇÕES DO SISTEMA ELÉTRICO DE DISTRIBUIÇÃO https://www.youtube.com/watch?v=uV o9z_4q2qI ANTONIA CRUZ https://www.youtube.com/watch?v=uVo9z_4q2qI REGULADOR DE TENSÃO • Um dos maiores desafios das concessionárias de energia elétrica na atualidade é atender os consumidores com níveis de tensão adequados. Neste contexto, a utilização dos reguladores de tensão se torna cada vez mais importante e fundamental para que se garantam os níveis de qualidade de fornecimentos determinados pelo PRODIST (Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional) REGULADOR DE TENSÃO • É um equipamento destinado a manter um determinado nível de tensão uma rede de distribuição urbana ou rural , quando submetido a uma variação de tensão fora do limite especificados .E um auto transformador dotado de certo número de derivações no enrolamento série .são elevadores / abaixadores de tensão com comutador de tensão sob carga . São aplicados em sitemas de distribuição de 15 a 34,5 KV REGULADORES DE TENSÃO EM SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO • A instalação de RT’s se faz necessária nos casos em que os alimentadores atendem regiões com densidade de carga média e situadas a grandes distâncias dos centros de consumo ou da subestação. REGULADOR DE TENSÃO Os reguladores de tensão, são normalmente divididos em 2 tipos: • autobooster • 32 degraus. Regulador de Tensão Autobooster • São equipamentos monofásicos, que somente elevam ou reduzem a tensão a partir do seu ponto de instalação , sendo , portanto, de defeito limitado a condições especificas de determinados alimentadores porém mais simples, possuindo 4 tapes de 1,5% a 2,5% cada, tendo a característica de não elevar e abaixar a tensão ao mesmo tempo. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO • Um RT é um autotransformador, normalmente com 32 posições de tap, podendo operar tanto na configuração de elevar a tensão, como na condição de diminuir a tensão. Fisicamente, é composto por um enrolamento de excitação, ligado em paralelo com a linha, o qual induz no enrolamento série uma tensão que pode ser adicionada ou subtraída do lado da fonte, através da alteração de tap’s intermediários, conforme é mostrado na Figura Regulador de Tensão Autobooster • Conforme demonstrado nas Figuras , o regulado autobooster não possui a capacidade de regulação de elevar e abaixar tensão consecutivamente, devendo esse ajuste ser feito previamente. Devido a essa característica e ao baixo custo, são normalmente usados em redes de distribuição rurais (RDR), em área de baixa densidade de carga, sendo mais usado como elevador de tensão e como auxiliar do regulador de tensão de 32 degraus. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO • Normalmente, os equipamentos disponíveis no mercado possuem ajuste automático de tap sob carga e operam em uma faixa de -10% até +10% de ganho, em 32 degraus de tap. Portanto, cada degrau equivale a um acréscimo ou decréscimo de 0,625% na tensão do lado secundário. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO • A funcionalidade como abaixador ou elevador de tensão é determinada pela polaridade da bobina série. Para isto existe uma chave inversora de polaridade no circuito, que determina a operação do regulador com a função de elevar ou diminuir a tensão. A comutação de tap sob carga é realizada com o auxílio de um reator que tem a finalidade de evitar a interrupção do circuito durante o processo de comutação. Este mecanismo garante a vida útil dos contatos, evitando sobreaquecimento devido à formação de arcos elétricos e limitando a corrente durante a comutação. Detalhes do funcionamento do comutador de tap’s Aspecto físico de um RT convencional e também o circuito de controle presente nos painéis dos RT’s, respectivamente. Regulador de Tensão de 32 Degraus • São normalmente trifásicos, ligados em estrela aterrada, podendo ser transformadores reguladores (por exemplo: 138/13,8kV +/- 10%), ou reguladores de tensão (por exemplo: 13,8/13,8kV +/- 10%), dotados de 32 degraus ou tapes, sendo as tensões de saída mais comumente usadas, variando de 13,8kV a 34,5kV. Regulador de Tensão de 32 Degraus É um equipamento que mantém um nível de tensão pré-determinado em uma linha de distribuição, apesar das variações de carga, sendo basicamente um autotransformador com comutação automática de tap, através de um comutador sob carga. Essa variação normalmente é dividida em até 32 tapes (16 tapes para abaixar e 16 tapes para elevar a tensão), conseguindo com isto uma variação de +/- 0,65% em cada tap, totalizando uma variação na tensão em +/-10% da tensão de alimentação. Regulador de Tensão de 32 Degraus • Funcionamento do Comutador Sob Carga de 32 Degraus. • O regulador de tensão é basicamente um autotransformador, podendo funcionar como elevador e abaixador de tensão. Principais partes que compõem um RT e suas respectivas funcionalidades • a) Bobina de Excitação Paralela ou Enrolamento comum: são responsáveis por gerar um fluxo magnético para excitação do enrolamento de regulação e terciários de TP’s; • b) Bobina de Regulação Série ou Enrolamento Série com Derivações: Suportar a corrente passante e receber a excitação do enrolamento de regulação, aumentando ou diminuindo a tensão na saída; • c) Enrolamento de Regulação: Permitir a variação do número de espiras existentes no circuito através de derivações uniformemente distribuída e consequentemente, regular à tensão de saída; • d) Enrolamento de Equalização: Gerar uma tensão induzida contrária e de valor igual à metade da tensão de degrau, proporcionando uma equalização no desgaste dos contatos fixos e móveis de derivação • Além destes, outros componentes fazem parte do RT, como por exemplo, TP’s, TC’s, chaves, contatos, painéis indicadores, etc. As Figuras mostram alguns destes componentes. Partes componentes do RT Regulador de Tensão de 32 Degraus • polaridade das bobinas é que determina a ligação elétrica para o autotransformador funcionar como abaixador ou elevador. Adicionando tapes à bobina “C”, passa-se a ter degraus de tensão, conforme mostrado abaixo: Regulador de Tensão • Banda Morta (bandwidth) • Esse ajuste determina a faixa de precisão, a partir da tensão de referência, dentro da qual o regulador considera que não há necessidade de comutação, estabelecendo assim a variação máxima da tensão na carga. Como por exemplo, considerando: • Vref = 117 V • Banda Morta = 1 V ou (0,833%) • Considerando • Banda = Vref +/- Banda MortaTem-se: • Banda máxima = 118 V • Banda mínima = 116 V • Considerando que a relação de transformação do Transformador de • potencial - Rtp, seja de 120, tem-se: • Vref = 117 x 120 = 14040 V • Banda morta =1 x 120 = 120 V • Banda máxima = 118 x 120 = 14160 V • Banda mínima = 116 x 120 = 13920 V • A comutação será realizada quando a tensão ultrapassar os limites da banda morta. Isso quer dizer que na faixa de (13920 a 14160 V), não haverá comutação, Ou seja, o controle do relé 90 não emite nenhum comando de elevar ou abaixar para o comutador. Regulador de Tensão • Tempo Morto (temporização) • O recurso de tempo morto é utilizado para evitar operações desnecessárias do comutador sob carga durante oscilações momentâneas de tensão da linha. Neste parâmetro pode-se selecionar entre dois tipos de temporização: • a) Linear: • O tempo para se iniciar uma operação do comutador sob carga (após a detecção de um desvio de tensão maior que a banda morta) é sempre igual ao valor ajustado no parâmetro de banda morta. • b) Inversa: • O tempo para se iniciar uma operação do comutador sob carga varia de forma inversamente proporcional ao desvio da tensão medida em relação à tensão nominal (quanto maior a diferença entre a tensão medida e a tensão de referência, menor será o tempo para operação do comutador sob carga). É utilizada para uma regulação de tensão mais rápida em caso de grandes desvios da tensão. Técnicas de Regulação de Tensão • CONPENSAÇÃO DE QUEDA DE TENSAO NA LINHA PARA CARGAS NO FINAL DA LINHA • Calcular o ajustede CQTL, conforme circuito abaixo Circuito com carga no final da LD. REGULADOR DE TENSÃO • Considerando: • INOM = 80 A • RTP = 115 • DL = 10 km • Condutor = 1/0 AWG - CAA • e.e (espaçamento equivalente entre condutores) = 1,35 m REGULADOR DE TENSÃO • De acordo com Tabela tem-se: • RL = 0,6500 Ω/km • XL = 0,5188 Ω/km Onde: RLDC Ajuste do relé 90 para compensação resistiva em V; XLDC Ajuste do relé 90 para compensação reativa em V; INOM Corrente nominal do circuito; ICARGA Corrente nominal da carga; RTP Relação de transformação do transformador de potencial; RL Resistência elétrica do condutor em Ω/km; XL Reatância indutiva em Ω/km; DL Comprimento total da LD em km REGULADOR DE TENSÃO • Os valores de tensão para os ciclos de carga são calculados através das seguintes equações: ΔVR Queda de tensão devido à resistência R; ΔVX Queda de tensão devido à reatância X; ΔV Queda de tensão total. a) Carga Pesada: Considerando ICARGA = 80 A VNOM = 13800 V Para a condição de carga pesada, haverá um incremento de ∆ V na SE, para se ter VNOM na carga, conforme equação Então para a condição de carga pesada, tem-se: VCARGA = 13800 + 462 = 14262 V REGULADOR DE TENSÃO • ESPECIFICAÇÃO SUMARIA REGULADOR DE TENSÃO • ENSAIOS TIPO , DE ROTINA E RECEBIMENTO
Compartilhar